金钊:耗散机制下分布式量子纠缠的制备论文

金钊:耗散机制下分布式量子纠缠的制备论文

本文主要研究内容

作者金钊(2019)在《耗散机制下分布式量子纠缠的制备》一文中研究指出:耗散能够破坏量子系统的动力学演化并导致消相干,因此一直被认为是一种消极的因素。如何找到一种可行的方法避免消相干成为量子科学发展的主要问题。在腔量子电动力学系统中,能够引起消相干的因素主要包括腔模泄漏和原子自发辐射等耗散过程。最近,人们提出了一个新颖的观点——耗散过程可以当做促进量子信息处理方案完成的有利条件,将系统中有害的耗散因素转变成一种积极因素。例如在原子-腔以及固态系统中利用系统中存在的耗散过程制备量子纠缠态。这是一种与传统观念截然不同的思想,通过合理地构建系统和环境的相互作用,耗散过程不再干扰幺正动力学的演化。严格地说,它们之间存在一种合作与竞争机制之间的统一和对立关系,共同驱动系统达到稳定。本文主要研究在可分离腔中单独或同时利用多种耗散机制制备分布式稳态纠缠,希望能够为实验工作提供方便和理论支持。在光纤连接和直接耦合的空间分离光学腔中,基于幺正动力学和耗散过程的合作与竞争机制提出两个分布式双原子稳态纠缠的制备方案。在这两个方案中只有一个节点中的原子被外部经典场驱动,这种单边操作能够大大简化实验进程且可以省略量子信息处理任务所需的纠缠分配过程从而保证远程量子信息处理任务的绝对安全。此外,基于当前的纠缠制备方案构建了具有多节点的量子隐形传送装置作为实际应用。数值模拟表明,当前可行的实验条件能够有效地实现该应用。在两个空间分离且彼此耦合的光学腔中,提出一个同时利用原子自发辐射过程以及腔模泄漏过程制备原子纠缠的方案。相干驱动场和耗散过程的结合共同驱动系统到达纠缠稳态。通过调节经典激光场的频率,目标态将会以不同的方式被制备。数值模拟表明,目标态具有较高的保真度和纯度且制备过程中不需要指定初态以及严格控制演化时间。由于方案将有害因素变为必不可少的资源,因此对腔品质因数要求更低。在三个利用光纤连接且空间分离的光学腔中,提出一个基于经典场诱导的相干驱动以及非局域玻色模衰减过程制备远距离三原子稳态纠缠的方案。在该方案中,系统动力学演化时间不需要严格控制且腔场衰减是一个重要资源。数值模拟表明,目标态的保真度对于有效原子自发辐射的变化不敏感。此外,方案将所制备纠缠的粒子数扩展至了N比特的情况。提出在两个空间分离的氮-空穴(NV)色心之间利用耗散过程制备形式可调的稳态纠缠的方案。方案中,NV色心分别固定在两个具有回音壁模且相互耦合的微环共振器表面。利用有效算符方法推导出的有效主方程将系统动力学演化约化到基态子空间。基于有效动力学过程,能够得到分别利用NV色心的自发辐射以及共振器光子丢失过程制备纠缠的系统参数条件。有趣的是,这两个条件完全相同。因此在某一范围内,这两个耗散因子能够同时作为有利资源实现纠缠制备。此外,通过合理地调制系统参数,方案所制备的目标态的形式是可调的。数值模拟表明,目标态具有较高的纯度和保真度且它们对于小的参数变化是不敏感的。

Abstract

hao san neng gou po huai liang zi ji tong de dong li xue yan hua bing dao zhi xiao xiang gan ,yin ci yi zhi bei ren wei shi yi chong xiao ji de yin su 。ru he zhao dao yi chong ke hang de fang fa bi mian xiao xiang gan cheng wei liang zi ke xue fa zhan de zhu yao wen ti 。zai qiang liang zi dian dong li xue ji tong zhong ,neng gou yin qi xiao xiang gan de yin su zhu yao bao gua qiang mo xie lou he yuan zi zi fa fu she deng hao san guo cheng 。zui jin ,ren men di chu le yi ge xin ying de guan dian ——hao san guo cheng ke yi dang zuo cu jin liang zi xin xi chu li fang an wan cheng de you li tiao jian ,jiang ji tong zhong you hai de hao san yin su zhuai bian cheng yi chong ji ji yin su 。li ru zai yuan zi -qiang yi ji gu tai ji tong zhong li yong ji tong zhong cun zai de hao san guo cheng zhi bei liang zi jiu chan tai 。zhe shi yi chong yu chuan tong guan nian jie ran bu tong de sai xiang ,tong guo ge li de gou jian ji tong he huan jing de xiang hu zuo yong ,hao san guo cheng bu zai gan rao yao zheng dong li xue de yan hua 。yan ge de shui ,ta men zhi jian cun zai yi chong ge zuo yu jing zheng ji zhi zhi jian de tong yi he dui li guan ji ,gong tong qu dong ji tong da dao wen ding 。ben wen zhu yao yan jiu zai ke fen li qiang zhong chan du huo tong shi li yong duo chong hao san ji zhi zhi bei fen bu shi wen tai jiu chan ,xi wang neng gou wei shi yan gong zuo di gong fang bian he li lun zhi chi 。zai guang qian lian jie he zhi jie ou ge de kong jian fen li guang xue qiang zhong ,ji yu yao zheng dong li xue he hao san guo cheng de ge zuo yu jing zheng ji zhi di chu liang ge fen bu shi shuang yuan zi wen tai jiu chan de zhi bei fang an 。zai zhe liang ge fang an zhong zhi you yi ge jie dian zhong de yuan zi bei wai bu jing dian chang qu dong ,zhe chong chan bian cao zuo neng gou da da jian hua shi yan jin cheng ju ke yi sheng lve liang zi xin xi chu li ren wu suo xu de jiu chan fen pei guo cheng cong er bao zheng yuan cheng liang zi xin xi chu li ren wu de jue dui an quan 。ci wai ,ji yu dang qian de jiu chan zhi bei fang an gou jian le ju you duo jie dian de liang zi yin xing chuan song zhuang zhi zuo wei shi ji ying yong 。shu zhi mo ni biao ming ,dang qian ke hang de shi yan tiao jian neng gou you xiao de shi xian gai ying yong 。zai liang ge kong jian fen li ju bi ci ou ge de guang xue qiang zhong ,di chu yi ge tong shi li yong yuan zi zi fa fu she guo cheng yi ji qiang mo xie lou guo cheng zhi bei yuan zi jiu chan de fang an 。xiang gan qu dong chang he hao san guo cheng de jie ge gong tong qu dong ji tong dao da jiu chan wen tai 。tong guo diao jie jing dian ji guang chang de pin lv ,mu biao tai jiang hui yi bu tong de fang shi bei zhi bei 。shu zhi mo ni biao ming ,mu biao tai ju you jiao gao de bao zhen du he chun du ju zhi bei guo cheng zhong bu xu yao zhi ding chu tai yi ji yan ge kong zhi yan hua shi jian 。you yu fang an jiang you hai yin su bian wei bi bu ke shao de zi yuan ,yin ci dui qiang pin zhi yin shu yao qiu geng di 。zai san ge li yong guang qian lian jie ju kong jian fen li de guang xue qiang zhong ,di chu yi ge ji yu jing dian chang you dao de xiang gan qu dong yi ji fei ju yu bo se mo cui jian guo cheng zhi bei yuan ju li san yuan zi wen tai jiu chan de fang an 。zai gai fang an zhong ,ji tong dong li xue yan hua shi jian bu xu yao yan ge kong zhi ju qiang chang cui jian shi yi ge chong yao zi yuan 。shu zhi mo ni biao ming ,mu biao tai de bao zhen du dui yu you xiao yuan zi zi fa fu she de bian hua bu min gan 。ci wai ,fang an jiang suo zhi bei jiu chan de li zi shu kuo zhan zhi le Nbi te de qing kuang 。di chu zai liang ge kong jian fen li de dan -kong xue (NV)se xin zhi jian li yong hao san guo cheng zhi bei xing shi ke diao de wen tai jiu chan de fang an 。fang an zhong ,NVse xin fen bie gu ding zai liang ge ju you hui yin bi mo ju xiang hu ou ge de wei huan gong zhen qi biao mian 。li yong you xiao suan fu fang fa tui dao chu de you xiao zhu fang cheng jiang ji tong dong li xue yan hua yao hua dao ji tai zi kong jian 。ji yu you xiao dong li xue guo cheng ,neng gou de dao fen bie li yong NVse xin de zi fa fu she yi ji gong zhen qi guang zi diu shi guo cheng zhi bei jiu chan de ji tong can shu tiao jian 。you qu de shi ,zhe liang ge tiao jian wan quan xiang tong 。yin ci zai mou yi fan wei nei ,zhe liang ge hao san yin zi neng gou tong shi zuo wei you li zi yuan shi xian jiu chan zhi bei 。ci wai ,tong guo ge li de diao zhi ji tong can shu ,fang an suo zhi bei de mu biao tai de xing shi shi ke diao de 。shu zhi mo ni biao ming ,mu biao tai ju you jiao gao de chun du he bao zhen du ju ta men dui yu xiao de can shu bian hua shi bu min gan de 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的金钊,发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文,是一篇关于纠缠态论文,腔系统论文,固态系统论文,耗散过程论文,原子自发辐射论文,腔模泄漏论文,哈尔滨工业大学2019-12-07论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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